车门铰链布置设计

雷学明，王大鹏

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）

车门铰链布置设计

雷学明，王大鹏

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）

车门铰链作为车门系统的一个关键部件，对车门开关舒适性和驾乘人员出入车辆方便性起到重要作用。本文主要结合自身设计工作经验，对常用车门铰链的基本布置设计方法进行研究，希望能够使大家在同类车门铰链布置设计方面的理解和掌握有所助益。

铰链；布置；轨迹

CLC NO.: U463.8 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)03--

引言

车门铰链是连接车门与车身，并能够绕同一轴线回转且相互结合的部件，它是车门系统布置设计的基础，其他车门系统部件如门锁、限位器、密封胶条等布置设计都是以铰链为基准1。本文从铰链位置、轴线倾角等方面对铰链的布置设计进行研究。

1、车门铰链布置设计

1.1 车门铰链的间距

通常在结构允许的情况下，车门上下两铰链之间的距离应尽可能大，图1 为铰链的受力分析图，其中R 为手柄上的力沿竖直方向的分力，P 为车门重力，S 、Q 为铰链处的受力沿竖直和水平两个方向的分力。

由于上下铰链的变形方向相反，这样就会造成车门下垂。由式1，设计初定后，R 、P 、a 、d 为定值。为减小σ1 ，只有加大铰链中心距，或加大铰链的横截面积。当Q 减小时，σ1 减小，则铰链提高，这对于减小车门的下垂有好处。但铰链的间距b 的大小要受到车门外板曲线的限制，曲线的曲率越大要求铰链间距越小，从而导致铰链处受力较大，车门容易出现下沉。一般情况下，取b=300～500mm，大多保持在400mm 左右。

1.2 车门铰链的轴线

车门铰链轴线必需设定成能提升车门系统的操作性能。当前不同主机厂对铰链倾角的要求各不相同，但一般都要求车门在开启过程中车门的重心上移，这样车门在关闭过程中，车门重力可降低车门关闭力2。通常推荐铰链轴线内倾2°到5°，后倾±3°，见图2。

铰链轴线具体倾角，通常要求车门开度在35°左右时车门重力自关力矩为5Nm-8Nm，图3为车门开启时重力分解图。

计算可得：

其中β为铰链轴线后倾角，ɤ为铰链轴线内倾角。

将车门铰链按照初定铰链间距及轴线角度进行初步布置，使得车门铰链与车门外表面间距尽量满足工艺要求；如若与要求差距较大，可稍微调整铰链轴线倾角尽量接近目标值。车门铰链与车门外表面间距如图4所示。

通常根据制造工艺要求，车门铰链与车门外表面间距要求如下：

e=外板料厚+内外板涂装间隙要求+内板圆角+铰链运动页与内板圆角间距；

f=外板料厚+内外板涂装间隙要求+内板料厚+铰链固定页与内板间距；

一般，车门外板料厚为0.7mm，内外板涂装间隙要求最小3mm，内板圆角R5，铰链运动页与内板圆角间距要求最小3mm；从而推导出e=11.7mm。内板料厚设定为1.4mm，铰链固定页与内板间距至少3mm，同理也可确认出f值为7.9mm。

1.3 车门运动校核

车门铰链位置及轴线初步确认后，进行车门运动校核，确认布置的铰链能保证车门运动过程中不发生干涉，若发生干涉，则稍微调整铰链轴线倾角及铰链位置直至满足要求。

通常，前门运动校核要求为：铰链轴线在2×3的公差带范围，前门外板X负向移动1mm，翼子板向外外偏移1mm，运动角度为铰链开启最大角度+5°，在运动过程中前门与翼子板、侧围外板、铰链安装螺栓、铰链固定页均不得出现干涉；后门运动校核要求为：铰链轴线在2×3的公差带范围，后门外板X负向移动1mm，前门外板过关3mm，运动角度为铰链开启最大角度+5°，运动过程中后门与前门、侧围外板、铰链安装螺栓、铰链固定页均不得出现干涉。详见图5所示。

2、结论

本论文概述了车门铰链布置设计及运动校核方法，可延伸应用到同类型车门铰链的布置设计，作为车门铰链布置设计的参考。

[1] 沈茂涛. 车门铰链及行李箱盖扭杆弹簧的布置计算[J].汽车技术,2012(8)∶29-36.

[2] 刘亮,刘莉,冀晨超. 汽车车门关闭力评价方法及影响因素[J].企业科技与发展, 2012(10)∶17-21.

Door Hinge Layout and Design

Lei Xueming, Wang Dapeng
（Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230601）

The door hinge is a very important part in a vehicle door system. When a customer open the door and get in or out the vehicle, the door hinge could work for the customer to be comfortable and convenient. This paper represents the basic theory and application of the door hinge base on our experience. TWe hope it is helpful to design the congener door hinge.

Hinge；Layout；Track

U463.8

A

1671-7988(2015)03 --

雷学明，就职于安徽江淮汽车股份有限公司。根据材料力学理论，可忽略剪应力即忽略S 的作用；则下铰链处的应力可表示以下形式为：